【摘要】：水損壞是瀝青路面早期損壞的主要原因之一。瀝青路面抵抗水損害的能力很大程度上受瀝青膠結(jié)料與集料之間的粘附性的影響,目前用于評(píng)價(jià)瀝青與集料間粘附性能的大多數(shù)理論僅適用于定性地描述瀝青與集料的粘附,缺乏定量的評(píng)價(jià)指標(biāo),針對(duì)此問題,本文根據(jù)表面能理論提出定量的指標(biāo)來評(píng)價(jià)不同瀝青和不同集料之間的粘附性能,并用室內(nèi)界面抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)來驗(yàn)證其正確性,最后用石灰漿對(duì)酸性集料花崗巖進(jìn)行改性處理,再測(cè)定其表面能參數(shù)并評(píng)價(jià)其與瀝青的粘附性。 本文通過接觸角儀測(cè)定接觸角,用掛線法測(cè)定熱熔瀝青表面張力,用掛片法等測(cè)定熱瀝青與石板材的接觸角,然后對(duì)接觸角、粘附功和吉布斯自由能變化量等表面能指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合表面能理論對(duì)不同瀝青和石料間的粘附性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。在無水條件下,以熱瀝青與石料的接觸角和瀝青-集料界面破壞階段的吉布斯自由能的變化量作為評(píng)價(jià)瀝青與石料界面粘附性能好壞的指標(biāo)；有水條件下,以水損壞階段的吉布斯自由能的變化量以及瀝青的內(nèi)聚功作為評(píng)價(jià)瀝青與石料抗水損壞性能好壞的指標(biāo)。結(jié)果表明無水條件下第一階段粘附功最大的瀝青-集料體系粘附性最好,第三階段瀝青-集料界面破壞的吉布斯自由能的變化量絕對(duì)值越大,外界需做更大的功才能使非自發(fā)的剝離過程進(jìn)行,瀝青與集料界面越難發(fā)生破壞。有水作用的第三階段的吉布斯自由能變化量為正值,表明水損壞過程為自發(fā)進(jìn)行過程,否則為自發(fā)過程。自發(fā)進(jìn)行的水損壞過程的吉布斯自由能變化量的絕對(duì)值越大,說明瀝青-集料體系的水損壞過程越容易發(fā)生。瀝青的內(nèi)聚功越大,水分越難穿透瀝青膜侵入瀝青-集料界面,水穩(wěn)定性越好。三種石料中,堿性最強(qiáng)的石灰?guī)r與瀝青的粘附性最好。三種瀝青中,兩種改性瀝青廢膠粉改性瀝青和SBS改性瀝青與集料的粘附性較基質(zhì)瀝青更好。 采用界面抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證瀝青-石料界面體系在無水條件下的粘附性能,試驗(yàn)結(jié)果與表面能理論分析的結(jié)果保持一致。最后,采用了石灰漿對(duì)酸性集料-瀝青體系進(jìn)行改性處理,并結(jié)合表面能理論對(duì)其粘附性能進(jìn)行了分析。結(jié)果驗(yàn)證了用石灰漿處理酸性石料可明顯改善其與瀝青的粘附性,提高體系的水穩(wěn)定性。
【圖文】：

擇己知表面能參數(shù)的兩種液體水和乙二醇（表面能參數(shù)見表3.9)滴到表面能未知的固體浙青上（見圖3.8)來測(cè)定其接觸角然后計(jì)算表面能參數(shù)。接觸角測(cè)定的結(jié)果見表3.12。為了區(qū)分浙青的不同狀態(tài)，冷固態(tài)浙青不再用熱溶態(tài)浙青的符號(hào)“ / ”來表示而使用符號(hào)(solid asphalt)來表示。W n 圖3. 8水與浙青膜片接觸角示意圖21

圖3. 14熱溶態(tài)浙青與石板材接觸角數(shù)據(jù)對(duì)比圖結(jié)合表3. 15的數(shù)據(jù)，，從上圖3. 14中我們可以看出：一、熱浙青與花崗巖接觸角最大，片麻巖居中，與石灰?guī)r的接觸角最小。二、同一種石料與廢膠粉改性浙青的接觸角略大于與SBS改性浙青的接觸角略大于與石油浙青的接觸角�？梢钥闯龈男院蟮恼闱嗯c石料接觸表現(xiàn)出較大的接觸角。3.4表面能理論對(duì)浙青與石料粘附性的評(píng)價(jià)任何固體表面都有著自發(fā)吸引其他物質(zhì)的能力，是由于固體表面存在的不飽和力場(chǎng)有自發(fā)降低自身Gibbs自由能的趨勢(shì)。當(dāng)浙青包裹石料表面時(shí)粘附過程發(fā)生，這是由于礦料有自發(fā)地吸附浙青分子以降低系統(tǒng)的自由能的能力。熱浙青與石料之間的粘附是石料表面自由能減小的潤(rùn)濕過程。運(yùn)用表面能理論中液體在固體表面的潤(rùn)■解釋浙青在石料表面的鋪展過程以及被浙青膜被水置換而發(fā)生剝落的過程，本文分無水和有水兩種情況分析浙青與石料的粘附過程和浙青膜從石料表面剝落的過程。在無水且溫度較高（浙青為溶融態(tài)）的情況下，浙青
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2560409